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基于指甲图像估计指尖力、力矩与局部曲率

机器人学 2019-09-13 v1 计算机视觉与模式识别 机器学习 机器学习

摘要

对灵巧操作的研究为人类感觉运动控制提供了重要见解,也为机械手的操控策略带来启发。以往工作聚焦于存在限制的实验环境。本文描述一种利用指甲及其周围皮肤的形变与颜色分布,来估计各类物体下指尖力、力矩和接触表面曲率的方法,包括接触表面的形状与材质以及物体的重量。所提方法规避了与传感器化物体、手套或固定接触表面类型相关的局限。此外,相较于以往实验环境中的单指估计,我们将该方法扩展至多指力估计,可用于人类抓握分析等应用。采用四种算法,即高斯过程(GP)、卷积神经网络(CNN)、带快速丢弃的神经网络(NN-FD)和带快速丢弃的循环神经网络(RNN-FD),来建立从图像到相应标签的映射。结果进一步表明,所提方法在预测力、力矩和接触表面方面具有高精度。

关键词

引用

@article{arxiv.1909.05659,
  title  = {Estimating Fingertip Forces, Torques, and Local Curvatures from Fingernail Images},
  author = {Nutan Chen and Göran Westling and Benoni B. Edin and Patrick van der Smagt},
  journal= {arXiv preprint arXiv:1909.05659},
  year   = {2019}
}

备注

Robotica